用于供电电网的、声音排放降低的扼流线圈制造技术

技术编号:7143627 阅读:248 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种扼流线圈、特别是没有铁芯的扼流线圈,用在供电电网中,包括至少两个圆筒形的关于线圈中轴线(7)同心设置的并且电并联连接的绕组层(1)。该扼流线圈包括至少一个用于降低在扼流线圈运行期间产生的声音排放或使该声音排放最小的装置。至少最外侧的绕组层(1)在此相对于在朝向线圈中轴线(7)的方向上相邻的绕组层(1)构成为导电的声学屏蔽绕组(18),其中该屏蔽绕组(18)在电方面这样确定尺寸,即,使得该屏蔽绕组构成为用于传输这样的电流强度,该电流强度仅仅是要由相邻绕组层(1)传输的那个电流强度的一小部分。本发明专利技术还涉及一种设置在扼流线圈的至少一个端面上的弓形的用于降低声音排放的保持元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种扼流线圈/感应线圈、特别是没有铁芯的扼流线圈,用在供电电网中,包括至少两个圆筒形的关于线圈中轴线同心设置的并且电并联连接的绕组层,并且包括至少一个用于降低在扼流线圈运行期间产生的声音排放或使该声音排放最小的装置, 如这在权利要求1或18中给出。
技术介绍
在线圈、特别是在干燥绝缘的没有铁芯的扼流线圈中,其包括两个或多个在留出间隙的情况下彼此同心嵌套设置的、电并联连接的圆筒形的绕组层,已知由矩形成形的导体或导体束卷绕绕组层,其中这些绕组层具有不同的主要从内向外减少的匝数。彼此同心嵌套设置的、电并联连接的绕组层的原理构造由现有技术、例如欧洲专利EP 0092018B1已知。图1和2示出这种绕组层1或用这种绕组层构造的线圈绕组的原理设计结构。彼此同心嵌套地绕一条共同的线圈中轴线7设置的绕组层1由在很大程度上呈矩形成形的导体或导体束6制成,这些绕组层通过保持元件2共同保持在线圈端部上,例如由金属或塑料制成的所谓的绕组星上。通常将设置在线圈的两个远侧端部区段中的保持元件2通过一夹紧结构、例如通过多个由浸渍的玻璃纤维构成的沿着绕组安装的牵拉元件3保持在一起。 主要当保持元件2导电时,通常在保持元件2与线圈或绕组端部之间安装绝缘元件4。彼此同心嵌套设置的绕组层1沿径向方向优选通过另外的绝缘元件5、例如电绝缘的间隙板条隔开距离,以便为了自然地空气冷却整个扼流线圈绕组而产生竖直的间隙。使用由多个绝缘的单个导体构成的导体或导体束6的程度取决于要预期的涡流损失,这些涡流损失须保持在经济的限度内。绕组层1的或要制造的电线圈的匝数如此确定,使得不仅得到所希望的感应率、 而且实现在并联连接的绕组层1上的所希望的电流和运行温度分布,见图1。鉴于该要求, 得到用于电并联连接的绕组层1的不同的主要从内向外减少的匝数。在所有绕组层1中的尽可能均勻的轴向的电压梯度并且因而在相邻绕组层1的彼此相对的圈之间的明显电压差的避免通过得到各个绕组层1的相等的高度或者说相等的轴向长度、即通过维持尽可能相等的轴向的绕组层高度H来确保。这通过使导体或导体束 6的沿绕组层1的轴向方向测量的高度GH1、GH2、GH3匹配于电并联连接的绕组层1的不同的匝数而达到。在各个绕组层1中的导体或导体束6的沿绕组层1的轴向方向测量的高度 GHU GH2、GH3也称为螺距,该螺距限定导体或导体束6在绕组轴线或线圈轴线方向上的尺寸。由于主要从内侧绕组层1向外侧绕组层1减少的匝数,在外侧绕组层1中的导体或导体束6沿轴向具有较大的尺寸。特别是外侧绕组层1的导体或导体束6沿与线圈纵轴线或线圈中轴线7平行的方向比线圈的内侧绕组层1的导体或导体束6的高度GHl具有更大的高度 GH2、GH3。使导体或导体束6的轴向高度GH1、GH2或GH3匹配于具有接近或在很大程度上矩形横截面形状的相应所需的导体或导体束6通过压制圆形导体或线形的导体材料实现。根据在电力或热力布设扼流线圈的过程中确定的、对于同心设置的绕组层1的匝数,计算出导体或导体束6的必需的尺寸、特别是之前提到的螺距GH1、GH2、GH3。在确定必需的尺寸时考虑由导体或导体束6的后来要施加的电的外部绝缘结构引起的增长。根据已知的现有技术,在原始状态下具有圆形横截面的导体或线形的导体线束被变形或压制成在很大程度上呈矩形的带有确定地预先算出的尺寸的横截面形状。然后将外绝缘结构施加到这些导体或导体束上,该外绝缘结构通常通过耐高温的绝缘膜和/或能浸渍的织物带形成。用于之前描述的扼流线圈的一种有利的制造工艺在源于本申请人的AT 501074A1 中详细地描述。空气扼流线圈、即带有空气芯或者说没有铁芯的扼流线圈主要地用在用于传输能量和分配能量的电系统中以及感应设备的供电系统中。通过供电电网的增大的密度或相互接合,中等电压设备和高压设备必须总是较经常地在住宅区的紧邻的周围环境中实现,这引起对噪声特别低的扼流线圈的提高的需求。这也益发反映在关于电运行装置的允许的声音排放的法规中。由现有技术已知的扼流线圈的特性还在于,这些扼流线圈根据功率类型和电流谱、特别是在交变电流高的负载时或在直流电流和交流电流高的组合负载时发出声音,该声音被人、特别是在邻接于扼流线圈设施的住宅区内的人感觉为是干扰的。根据现有技术,噪声排放的问题主要这样应对,即在布设扼流线圈时注意确定的明显的振动形式的频率不与重要的激励力的频率谱重合。由此避免由于机械共振引起的不利的噪声提高。如果总声级仍然过高,则采取另外的措施,以降低扼流线圈的声音排放。这例如可以是扼流线圈在高压设备内部的策略上有利的定位。一种传统的措施也在于,将扼流线圈尽可能消声地封装,这会不利地作用于必需的空气冷却。例如也已知,如在图3中示意所示,给扼流线圈配设一隔音壳体8或者将扼流线圈设置在自己的壳体9中。隔音壁10 构成在扼流线圈旁侧也是一种传统的措施。该传统的方法会引起高的附加成本并且此外引起包括通向扼流线圈的高压接头的电导入线和导出线11、12的技术问题。例如隔音壳体8中的用于穿过电接头的开口 13、 14必须具有必需的或至少必要的安全距离15、16,这会导致声音屏蔽作用的效率的明显恶化。
技术实现思路
由此现有技术出发,本专利技术的目的在于,创造声音排放降低的或尽可能低的扼流线圈,其中用于降低声音排放或使声音排放最小的措施应该是尽可能经济和有效的。该目的通过按权利要求1的措施实现。在此有利的是,这样构成的扼流线圈与传统的扼流线圈相比具有明显较低的声音排放、特别是产生单调的声学嗡嗡声信号形式的明显较少的由电流引起的噪声。按照本专利技术,至少扼流线圈的最外侧的导电的绕组层对于在绕组芯内部产生的声波起声音阻隔的作用。也就是说,在扼流线圈的内侧绕组层内产生的噪声或震动不或者仅仅以明显减小的程度发出到扼流线圈的周围环境中。最外侧的屏蔽绕组本身在此仅具有很小的或者说可忽略地小的固有振动并且因此本身不产生或产生明显更小或更弱的声音排放。该设计方案的一个重要优点在于,电流流过的声学屏蔽绕组处于与扼流线圈的所述至少一个直接相邻的绕组层相等或接近相等的电势,由此消除电压飞弧的危险。因为声学屏蔽绕组本身构成电的部分部件、特别是扼流线圈的单个线圈,所以不必维持电的最低安全距离。这种最低安全距离可以是在高压电领域内可观的距离、特别是高达一米、甚至更多。主要是在例如存在60kV的中等电压设备或高压设备中,在使用按照本专利技术的扼流线圈的情况下不必相对于降低声音或阻断声音的装置、亦即相对于声学屏蔽绕组维持大约60cm的距离。特别是允许或者说能实现并且适宜的是,将声学屏蔽绕组比较接近于扼流线圈的同心设置的绕组层定位,因为以有利的方式不必考虑对于各自的高压适用的最低安全距离。因此,按照本专利技术的扼流线圈与传统的具有相等或接近相等的电功率的扼流线圈相比噪声明显更低。此外,这样的噪声比较低的扼流线圈设施在其构造方面是比较紧凑的。特别是,用于按照本专利技术的噪声低的扼流线圈的位置需求是比较小的。亦即按照本专利技术的扼流线圈即使在没有外部封罩或包罩的情况下也实现比较低的声级值,从而经常在没有附加的被动的消声措施例如复杂的壳体或成本高的结构的情况下就可以足够了。在按权利要求2或3的设计方案中一个优点在于,屏蔽绕组引导比内侧的绕组层明显较低的电流并且由此本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.扼流线圈、特别是没有铁芯的扼流线圈,用在供电电网中,包括至少两个圆筒形的、关于线圈中轴线(7)同心设置的并且电并联连接的绕组层(1),并且包括至少一个用于降低在扼流线圈运行期间产生的声音排放或使在扼流线圈运行期间产生的声音排放最小的装置,其特征在于:至少最外侧的绕组层(1)相对于在朝向线圈中轴线(7)的方向上相邻的绕组层(1)构成为导电的声学屏蔽绕组(18),其中该声学屏蔽绕组(18)在电方面这样确定尺寸,即,使得该屏蔽绕组构成为用于传输这样的电流强度,该电流强度仅仅是要由相邻的绕组层(1)传输的那个电流强度的一小部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·格里森蒂
申请(专利权)人:线圈创新控股有限公司
类型:发明
国别省市:AT

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